Пластическая деформация металлов - Хоникомб Р.
Скачать (прямая ссылка):
§ 2. Формирование преимущественных ориентировок (текстур)
Почти всегда в результате деформирования поликристаллического металла в большинстве кристаллитов, образующих металл, начинает преобладать определенное кристаллографическое направление или определенная кристаллографическая плоскость, располагающиеся параллельно направлению деформации [1, 2, 4]. При растяжении монокристалла направление сдвига поворачивается до тех пор, пока не приблизится к оси растяжения; при сжатии направление сдвига поворачивается до совпадения с плоскостью сжатия. Аналогичные повороты имеют место и в отдельных зернах поликристаллического материала, которые находятся в более сложном напряженном состоянии даже в случае простейшей схемы деформирования материала, такой, как растяжение. Это приводит к развитию преимущественных ориентировок, или текстур. Природа текстуры зависит от схемы порождающего ее процесса деформации, а также от кристаллической структуры металла, определяющей действующие системы скольжения. Различают несколько основных типов текстур деформации, определяемых главным образом при-
А а изотропия в поликристаллических металлах
279
меняемым процессом деформации и создаваемым им в металле напряженным состоянием. Некоторые примеры идеальных текстур приведены в табл. \ЪЛ*
Таблица 12.1
Некоторые текстуры, характерные для холодной обработки1)
Кристаллическая структура Вид обработки Текстура
Г. ц. к. волочение и прессование <111> параллельно оси проволоки (100) (UO) параллельно оси проволоки
O. ц. К. волочение и прессование
Г. и. у. волочение и прессование (10І0) параллельно оси проволоки
Г. ц. к. О. ц. к. Г. п. у. прокатка прокатка прокатка {110} параллельно плоскости прокатки (112) параллельно направлению прокатки {001} параллельно плоскости прокатки (НО) параллельно цааравлению прокатки {0004} параллельно плоскости прокатки <1120> параллельно направлению прокатки
і) Эти текстуры идеализированы. На практике имеет место определенный разброс; очень часто возникают другие текстуры.
Наиболее удобно изображать текстуры в стереографической проекции, причем центр проекции представляет собой характерное направление, например ось проволоки или нормаль к плоскости прокатки.
1. Волокнистые текстуры
Этот тип текстуры характерен для одноосных процессов деформации, таких, как волочение, радиальная ковка, прессование и т. д., в результате которых зерна вытягиваются в направлении деформации (фиг. 12.1, б и г); преимущественная ориентировка обнаруживается на рентгенограммах в виде прерывистых колец (фиг. 12.1, а и в). Волокнистая текстура характеризуется кристаллографическим направлением с низкими индексами, параллельным оси; нанрИійер, при волочении проволоки из металлов с гранецентрированной кубической решеткой появляется текстура с направлением (110), параллельным оси проволоки [2, 4]. Степень совершенства текстуры возрастает с увеличением степени деформации; при этом она может существенно изменяться от поверхности к оси проШлЪкй вследствие макроскопической неравномерности процесса деформации. G другой стороны, металлы с гранецен-трированной кубической решеткой могут иметь двойную волокнистую текстуру [2, 4] с двумя направлениями <111> и (100), параллельными оси проволоки. Текстура (111) преобладает, как правило, в металлах с высокой энергией дефекта упаковки, например алюминий имеет исключительно текстуру (Hl >, серебро и латунь, характеризуемое относительно небольшой энергией дефекта упаковки, имеют преимущественно текстуру (100) с незначительной долей {Hi >. Что касается металлов с гексагональной решеткой, таких, как магний, то у них базисные плоскости поворачиваются до тех пор, пока ие^ станут параллельными оси проволоки, которая имеет тенденцию совмещаться с направлением (Ю10), лежащим в базисной плоскости. Другие металлы с гексагональной решеткой обнаруживают более сложное поведение, что, несомненно, объясняется двойникованием и скольжением по призматическим и пирамидальным плоскостям (гл. 4).
280
Глава 12
В общем случае металлы, подвергнутые радиальной ковке или прессованию в условиях, когда рекристаллизация не имела места, обнаруживают волокнистую текстуру, аналогичную той, которая возникает при волочении проволоки.
3. Текстуры прокатки
Для текстуры прокатки характерно не только определенное кристаллографическое направление, параллельное направлению прокатки, но также плоскость с низкими индексами, параллельная плоскости прокатки. Так же, как для волокнистых текстур, имеется разброс относительно ¦ идеальной ориентировки, который уменьшается с возрастанием степени деформации (фиг. 12.2). Более того, в одном и том же прокатанном металле могут сосуществовать несколько главных текстур и, кроме того, некоторое количество мелких текстурных компонентов.
Металлы и сггавы с гранецентрированной кубической решеткой имеют весьма простую главную текстуру прокатки, а именно {110} (112) с плоскостью {НО}, параллельной плоскости прокатки, и направлением (112), параллельным направлению прокатки. Во мїгогих обычных металлах с г. ц. к. решеткой эта текстура развивается при холодной Прокатке и сопровождается некоторым количеством второй текстуры, которая в меди неустой-
